FR2629638A1 - Procede de fabrication d'un dispositif a semiconducteur contenant une etape de gravure et transistors ainsi obtenus - Google Patents

Procede de fabrication d'un dispositif a semiconducteur contenant une etape de gravure et transistors ainsi obtenus Download PDF

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Masayoshi Kobayashi
Chushirou Kusano
Tomoyoshi Mishima
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Abstract

Ce procédé de fabrication d'un dispositif à semiconducteurs consiste à réaliser une couche 5 d'arrêt de la corrosion, contenant du In, et à mettre à nu ladite couche 5 d'arrêt de la corrosion au moyen d'une corrosion réactive à sec en utilisant un gaz contenant un halogène. Application notamment à la fabrication de transistors bipolaires à hétérojonction et de transistors à effet de champ à semiconducteurs fonctionnant à grande vitesse.

Description

i La présente invention concerne un dispositif à semiconducteurs et un
procédé de fabrication d'un tel dispositif, et notamment un dispositif à semiconducteurs à couches minces, qui peut fonctionner à grande vitesse, et un procédé de fabrication, qui permette de fabriquer ce dispositif à semiconducteurs de manière qu'il présente de
bonnes caractéristiques de commande.
Des dispositifs classiques à semiconducteurs à couches minces et des procédés de fabrication de ces dispositifs sont décrits par exemple dans IEEE, Electron
Device Letters, EDL-3 (1982), pp. 366-368.
Dans l'art antérieur décrit précédemment, on forme respectivement une couche de base et une couche d'émetteur en utilisant du GaAs et du AlGaAs, et on élimine le AlGaAs seul au moyen d'une corrosion par voie humide en utilisant une solution de HF, de manière à mettre à nu la
base en GaAs.
La vitesse de corrosion dans la couche de AlGaAs au moyen de la solution de HF dépend fortement de la teneur en Al et des conditions de température, et, de ce fait, la
reproductibilité est mauvaise.
En outre, il se pose un problème consistant en ce que, étant donné que la corrosion est exécutée dans un liquide, des conditions instables au cours de l'agitation,
etc entraînent l'obtention d'une corrosion non uniforme.
Les dimensions du dispositif formé peuvent également être imprécises en raison des mauvaises caractéristiques de commande, et par conséquent il est réellement impossible de fabriquer des dispositifs présentant une précision de 1 pm
ou moins du point de vue des dimensions.
Un but de la présente invention est de fournir un procédé pour fabriquer des dispositifs à semiconducteurs, qui permette de réaliser une corrosion sélective avec de bonnes caractéristiques de commande et une précision
élevée.
Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif à semiconducteurs, qui soit à même de fonctionner à grande vitesse et avec un haut niveau de
fiabilité et possède de faibles dimensions.
Le procédé de fabrication de dispositifs à se- miconducteurs selon la présente invention est caractérisé en ce qu'il inclut l'étape consistant à mettre à nu une couche d'arrêt de la corrosion, contenant du In, par corrosion réactive à sec en utilisant un gaz contenant un
halogène en tant qu'élément constitutif.
Dans ce procédé de fabrication de dispositifs à semiconducteurs, il est préférable que la couche d'arrêt de la corrosion soit constituée par un semiconducteur formé par un composé d'éléments des groupes III à V, la teneur en
In étant d'environ 5 % et plus et de préférence comprise en-
tre environ 5 et 60 % de la teneur en éléments du cqroupe III.
On pense que la corrosion d'une couche contenant du In s'arrête en raison de la faible pression de vapeur de l'halogénure de In, formé à l'intérieur de cette couche. En supposant que la corrosion est arrêtée lorsque la surface de la couche est recouverte par une couche monoatomique d'un halogénure de In et que les dimensions moléculaires de l'halogénure de In sont les mêmes que celles de la surface recouverte par les composés du In avec des éléments du groupe V, une surface équivalente, en termes de pourcentage, au taux Su constituant In contenu, est recouverte par une couche monoatomique au cours de la corrosion, pour une couche monoatomique. En rapport avec la définition de la limite inférieure de la teneur en In, si l'on considère que la corrosion doit être arrêtée en-deçà d'une épaisseur de 6 nm, il serait nécessaire que le In
soit contenu dans environ 20 couches atomiques en une quan-
tité suffisante pour produire une couche d'un halogénure de In recouvrant la surface, étant donné que l'épaisseur d'une couche monoatomique est égale à environ 0,3 nm. En d'autres termes le pourcentage du constituant In est inverse de 20, c'est-à-dire qu'il est égal à environ 5 %. Etant donné que les dimensions moléculaires réelles de l'halogénure de In sont supérieures à ce qui est décrit précédemment, lorsqu'une couche contenant 5 % de In est corrodée sur une épaisseur de 2 à 3 nm, la corrosion s'arrête. C'est pourquoi, il est préférable que la teneur en In soit égale à environ 5 % ou plus. Il ressort à l'évidence, de la
description qui précède, que, lorsque les exigences
concernant l'interruption de la corrosion sont moins sévères, par exemple lorsque la corrosion peut se dérouler jusqu'à une épaisseur d'environ 10 nm, même une couche contenant 5 % ou moins de In est à même d'agir en tant que
couche d'arrêt de la corrosion.
La limite supérieure de la teneur en In est déterminée par l'épaisseur critique de la pellicule, qui provoque l'apparition d'une dislocation en raison de la nod conformité d'un réseau: par exemple, lorsqu'on forme du InGaAs sur du GaAs, l'épaisseur critique de la pellicule est égale à 1 nm, c'est-à-dire à environ 3 couches
atomiques, si la teneur en In est égale à environ 80 %.
Bien qu'une telle épaisseur d'une pellicule ne permette pas à la couche d"arrêt de la corrosion de fonctionner correctement, l'accroissement de l'épaisseur de la pellicule entraîne la formation d'une dislocation et une altération des caractéristiques de la couche. C'est pourquoi, dans ce cas, la limite supérieure de la teneur en In est égale à 60 %, ce qui correspond à une épaisseur critique de la pellicule d'environ 1,5 nm. Lorsqu'on utilise d'autres matériaux, la limite supérieure de la teneur en In est sensiblement équivalente à la valeur obtenue lorsque l'épaisseur critique de la pellicule est
égale à-5 couches atomiques ou moins.
Un premier dispositif à semiconducteurs conforme à la présente invention comporte une couche de collecteur, une couche de base et une couche d'émetteur, qui comprennent chacune une couche d'un semiconducteur constitué par un composé d'éléments des groupes III à V et qui sont superposés sur un substrat. La couche d'émetteur comporte un semiconducteur d'un type différent de la couche de base, tout en formant avec cette couche une hétérojonction. Dans' le dispositif à semiconducteurs contenant un transistor bipolaire à hétérojonction, qui est formé dans une partie de la couche de base par structuration moyennant l'utilisation d'une corrosion, une couche d'arrêt de la corrosion réactive à sec, contenant du In, est également intercalée entre au moins la couche de
base et la couche d'émetteur.
Un second dispositif à semiconducteurs conforme à la présente invention comporte une couche de canal et une couche de grille, qui comprennent chacune une couche d'un semiconducteur constitué par un composé d'éléments des groupes III à V et sont superposés sur un substrat. La couche de grille comporte un semiconducteur d'un type différent de celui de la couche de canal. Dans ce dispositif à semiconducteurs, qui comporte un transistor à effet de champ formé dans une partie de la couche de canal' au moyen d'une structuration réalisée au moyen d'une corrosion, une couche d'arrêt de la corrosion réactive à sec, contenant du In, est intercalée entre au moins la
couche de grille et la couche de canal.
D'autres caractéristiques et avantages de la
présente invention ressortiront de la description donnée
ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en coupe d'un transistor bipolaire correspondant à une première forme de réalisation de la présente invention; - les figures 2(a) à 2(c) sont des vues en coupe illustrant un procédé pour fabriquer le transistor bipolaire représenté sur la figure 1;
- la figure 3 est une vue en coupe d'un tran-
sistor MISFET correspondant à une forme de réalisation de la présente invention; - les figures 4(a) à 4(c) sont des vues en coupe illustrant un procédé de fabrication du transistor MISFET représenté sur la figure 3; la figure 5 représente une vue en coupe d'un transistor MISFET correspondant à une troisième forme de réalisation de la présente invention; et - la figure 6 est une vue en coupe d'un exemple
de transistors MISFET classique.
Le In contenu dans une couche d'arrêt de la corrosion, conformément à la présente invention, réagit avec des gaz qui sont en général utilisés pour réaliser la corrosion à sec et contiennent comme éléments constitutifs des composés d'un halogène, comme par exemple un fluorure gazeux, un chlorure gazeux, du chlore gazeux et analogue, qui forment des halogénures de In. Ces produits de réaction ne peuvent pas être facilement corrodés par rapport à des halogénures d'éléments des groupes III à V tels que Ga,Al,As,Sb,P, etc, autres que le In. La couche contenant du In fonctionne par conséquent en tant que couche d'arrêt de la corrosion, pour des couches qui sont constituées par des composés formés d'éléments des groupes III à V et qui
ne contiennent pas de In.
Exemple 1
La figure 1 représente une vue en coupe d'un dispositif à semiconducteurs correspondant à la première forme de réalisation de la présente invention, et les figures 2(a) à 2(c) sont des vues en coupe illustrant un
procédé de fabrication de ce dispositif à semiconducteurs.
Sur les dessins, le chiffre de référence i dé-
signe un substrat semi-isolant en GaAs; le chiffre de référence 2 une couche en GaAs de type N, située au-dessous du collecteur; le chiffre de référence 3 une couche de collecteur en GaAs de type N; le chiffre de référence 4 une couche de base en GaAs de type P; le chiffre de référence 5 une couche non dopée d'arrêt de la corrosion, formée de In0o,1Ga0o9 As; le chiffre de référence 6 une couche d'émetteur formée de Ao10,3Ga0o,7As de type N; le chiffre de référence 7 une couche de revêtement GaAs de type N; le chiffre de référence 8 une électrode de collecteur; le chiffre de référence 9 une électrode d'émetteur; et le
chiffre de référence 10 une électrode de base.
La structure du dispositif à semiconducteurs est caractérisée en ce qu'elle comporte la couche 5 d'arrêt de la corrosion, contenant du In et située entre la couche de
base 4 en GaAs et la couche d'émetteur 6 en Ao10, 3Ga0o 7As.
Lorsque la couche 5 d'arrêt de la corrosion contient du In en tant qu'élément constitutif, la vitesse de la corrosion réactive à sec dans cette couche 5, moyennant l'utilisation d'un gaz corrosif tel que C12, CC12F2, HC1 ou analogue, qui contient un halogène tel que du chlore, du fluore ou analogue, est cent fois moins élevée que la vitesse de
corrosion dans le GaAs ou le AlGaAs, ou moins encore.
On va décrire ci-après le procédé de fabrication du dispositif à semiconducteurs représenté sur la figure 1,
en se référant aux figures 2(a) à 2(c).
Comme cela est représenté sur la figure 2(a), sur le substrat semiisolant 1 en GaAs, on soumet tour à tour la couche 2 en GaAs dopé par du Si (teneur en impuretés x l08le/cm3),située au-dessous du collecteur et possé- dant une épaisseur de 500 nm, la couche de collecteur 3 en GaAs dopé par du Si (5 x 1016/cm3) et possédant une épaisseur de 300 nm, la couche de base 4 en GaAs, dopé par du Be (4 x 1019/cm3) et possédant une épaisseur de 30 nm, la couche 5 d'arrêt de la corrosion, constituée par du Ino,,GaogAs non dopé et possédant une épaisseur de 3 nm, la couche d'émetteur 6 en A10,3Gao.,7As dopé par du Si (5 x 1017/cm3) et possédant une épaisseur de 100 nm et la couche de revêtement 7 en GaAs dopé par du Si (5 x 1018/cm3) et possédant une épaisseur de 100 nm, à une croissance cristalline épitaxiale réalisée au moyen d'un procédé épitaxial à faisceau moléculaire ou d'un procédé de dépôt chimique organométallique en phase vapeur. La couche de revêtement 7 est prévue pour réduire la valeur résistive de contact obtenue lorsque l'électrode 9 est raccordée ultérieurement à la couche 7. L'épaisseur de la couche d'arrêt de la corrosion est de préférence inférieure à l'épaisseur critique qui conduira à la formation d'une dislocation dans cette couche. Par exemple, dans le cas du
In0o2Gao06As, l'épaisseur est égale à 50 nm ou moins.
On élimine de façon sélective la couche d'émetteur 6 en A10,3Ga0,7As et la couche de revêtement 7 en GaAs par corrosion moyennant 'l'utilisation d'une opération de photolithographie normale et d'un procédé de corrosion ionique réactive, ce qui met à nu la couche 5 d'arrêt de la corrosion, comme cela est illustré sur la figure 2(b). Le rapport des vitesses de corrosion est égal à 1:100 ou plus. Puis on dépose l'électrode d'émetteur 9
constituée par un alliage de AuGe, sur la couche de revête-
ment 7 (une fois que l'électrode 9 a été mise en place, on peut soumettre les couches 6 et 7 à une corrosion à sec en utilisant l'électrode 9 en tant que masque, selon un mode d'autoalignement). Comme représenté sur la figure 2(c), on élimine ensuite de façon sélective les couches 2 à 5 par corrosion à sec. Puis on dépose l'électrode de base 10 constituée par un alliage de AuZn, sur la couche 5 d'arrêt de la corrosion de manière à obtenir un contact électrique avec la couche de base 4, possédant une très faible épaisseur (30 nm), et ce avec une bonne reproductivité et une faible valeur
résistive. En outre, le InGaAs présente l'avantage consis-
tant en ce qu'il possède une bande interdite plus étroite
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que celle du GaAs et peut par conséquent aisément établir un contact ohmique. De cette manière, étant donné. que la corrosion de la couche d'émetteur en utilisant une corrosion à sec laisse subsister la mince couche de base, on peut fabriquer un transistor possédant des dimensions de la taille du micron. Bien que ceci ne soit pas représenté sur les dessins, on dépose l'électrode de collecteur (désignée par le chiffre de référence 8 sur la figure 1), constituée par un alliage de AuGe, sur la couche 2 en GaAs,
qui est à nu, au-dessous du collecteur.
Lorsque l'on a fabriqué un transistor possédant une région d'émetteur ayant pour dimensions 0,8 pm x 1,0 pm conformément à la présente forme de réalisation, le pourcentage de la surface occupée par la diode (constituée par les couches désignées respectivement par les chiffres de référence 10,5,4,6,7 et 9) situé entre l'émetteur et la base était égal à environ 10 % de l'ensemble de la surface occupée par une pastille de 7,62 cm, ce qui correspond sensiblement au même pourcentage que celui obtenu lors de la fabrication d'un transistor ayant pour dimensions 10 pm
x 10 pm en utilisant des procédés de l'art antérieur.
D'autre part, lorsque l'on a utilisé un procédé classique de corrosion par voie humide en utilisant une solution de HF, le pourcentage dans le cas des dimensions de l'émetteur correspondant à environ 2 pm x 3 pm était égal environ à la moitié du pourcentage obtenu dans le cas d'une surface étendue 10 pm x 10 pm, et un transistor ayant pour dimensions 0,8 pm x 1 pm ne pouvait pas fonctionner. Dans une structure classique ne contenant aucune couche 5 en InGaAs, lorsque la couche de base 4 était mise à nu au moyen de la commande de la quantité de corrosion (temps), bien que les résultats obtenus lorsque l'épaisseur de la couche de base était égale à 100 nm ou plus aient été les mêmes que ce que l'on obtient selon le présent mode de mise en oeuvre, les pourcentages diminuaient en prenant des valeurs égales à 30 %, 8.% et 0,2 %, lorsque l'épaisseur de la couche de base était réduite respectivement à 60 nm, 30 nm et 20 nm, indépendamment des dimensions de la surface de l'émetteur. Ceci est dû au fait qu'une partie de la couche 6 en AlGaAs reste non corrodée (corrosion sous-jacente) compte tenu de la distribution des épaisseurs des couches, que l'on obtient pendant la croissance des cristaux, ainsi qu'en raison de la dispersion pendant la corrosion, ce qui empêche la formation d'un contact ohmique ou bien par le fait qu'une couche de base très mince est corrodée ("corrosion excessive"), ce qui empêche une formation correcte de la diode décrite précédemment. Même lorsque la couche de base possède une épaisseur de 20 nm, la présente invention empêche toute réduction du pourcentage de surfaces, compte tenu de l'effet fourni par la couche 5
d'arrêt de la corrosion.
Les résultats de mesure du transistor représenté sur la figure 1, dans le domaine des hautes fréquences, ont fourni une fréquence de coupure (fT) égale à 65 GHz et une fréquence d'oscillation maximale (fmax) égale à 42 GHz. Ces valeurs sont supérieures à FT = 40 GHz et fmax = 25 GHz, qui sont les valeurs fournies par un transistor classique possédant une couche de base dont l'épaisseur est égale à
nm et une couche d'arrêt de la corrosion en -InGaAs.
Ceci est dû à la réduction de la valeur résistive du contact de base compte tenu de la formation de la couche de InGaAs et de la réduction du temps de transit dans la base,
due à la réduction de l'épaisseur de la couche de base.
Exemple 2
La figure 3 représente une vue en coupe de la seconde forme de réalisation de la présente invention et les figures 4(a) à 4(c) représentent des vues en coupe
illustrant le procédé de fabrication de ce dispositif.
- Sur les dessins, le chiffre de référence 101 désigne un substrat semiisolant en GaAs; le chiffre de référence 102 une couche tampon en GaAs extrêmement pur; le chiffre de référence 103 une couche de canal en GaAs de type N; le chiffre de référence 104 une couche d'arrêt de la corrosion en In0o1Ga0o9gAs non dopé; le chiffre de référence 105 une couche de grille en Alo.3Gao,7As non dopé ou du type N; le chiffre de référence 106 une électrode de grille; le chiffre de référence 107 une électrode de source; et le chiffre de référence 108 une électrode de drain.
On va maintenant donner une description du pro-
cédé de fabrication du dispositif à semiconducteurs représenté sur la figure 3, en référence aux figures 4(a) à 4(c). On a tout d'abord déposé en superposition sur le substrat semi-isolant 101 en GaAs, la couche tampon 102 en GaAs possédant une épaisseur de 100 nm et une très grande pureté (teneur en Si inférieure à 1 x 1015/cm3), la couche de canal 103 en GaAs possédant une épaisseur de 20 nm et une teneur en Si = 2 x 1018/cm3, la couche 104 d'arrêt de la corrosion formée de InolGaogAs non dopé et possédant une épaisseur de 20 nm et la couche de grille 105 formée de Alo,3Gao,7As, possédant une épaisseur de 20 nm et une teneur en Si égale à 2 x 1018/cm3 ou moins, en utilisant un procédé épitaxial à faisceau moléculaire ou bien un procédé de dépôt chimique organométallique en phase vapeur (figure 4(a)). Après avoir protégé la partie utilisée comme région de grille à l'aide d'une pellicule de résine photosensible (non représentée) en utilisant une photolithographie normale, on a mis en oeuvre une corrosion réactive ionique en utilisant du gaz C12 de manière à mettre à nu la couche 104 d'arrêt de la corrosion. Lors de cette opération de corrosion, le rapport des vitesses de corrosion dans la couche 104 d'arrêt de la corrosion, contenant du In, et dans la couche de grille 105 en AlGaAs,
était égal à 1:500 ou plus (figure 4(b)).
On a ensuite déposé l'électrode de source et l'électrode de drain sur ces couches et on les a traitées au moyen d'une photolithographie normale de manière à obtenir l'élément représenté sur la figure 4(c). Naturellement le traitement de la région de grille peut être exécuté en formant tout d'abord l'électrode de grille, puis en mettant en oeuvre une corrosion à sec en utilisant l'électrode de grille en tant que masque, selon un mode d'auto-alignement. Le transistor ainsi formé était constitué par un élément qui possédait une grille d'une longueur de 0,5 pm et une distance de i pm entre la source et la grille et qui présentait une valeur résistive de source de 0,5 Q.mm et une conductance mutuelle (gm) égale à
550 mS/mm.
Comme représenté sur la figure 6, selon un pro-
cédé classique n'utilisant pas une corrosion sélective, on implante des ions d'impuretés de type N dans des parties situées au-dessous des électrodes de source et de drain 107,108, puis on les soumet à un traitement thermique à une température élevée (750 C ou plus) de manière à former des
régions d'électrodes (régions de source et de drain) 113.
Mais, dans ce cas, étant donné que la couche 105 en AlGaAs est présente entre les électrodes 107 et 108 et la couche de canal 103, la valeur resistive de contact est accrue et par conséquent la valeur résistive de source est supérieure à 1 Q.mm. En outre, il est impossible de mettre en oeuvre une corrosion sélective en utilisant une corrosion par voie humide, dans le cas o la grille possède une longueur de
0,7 pm ou moins.
Exemple 3
La figure 5 représente une vue en coupe de la
troisième forme de réalisation de la présente invention.
Dans la seconde forme de réalisation, on a traité la couche de grille 105 au moyen d'une corrosion réactive à
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sec en utilisant l'électrode de grille 109 comme masque, selon un mode d'auto-alignement, pour mettre à nu la couche 104 d'arrêt de. la corrosion. On a ensuite formé une pellicule isolante sur la couche 104 d'arrêt de la corrosion, puis on a mis en oeuvre une corrosion anisotrope pour former des parois latérales 110 d'une pellicule isolante dans les parties de la grille (l'électrode de grille 109 et la couche de grille 150). On peut utiliser de l'oxyde de silicium, du nitrure de silicium; dpu nitrure d'aluminium ou analogue en tant que matériau pour les parois latérales 110 de la pellicule isolante. Puis on soumet les couches 111, 112 de GaAs dopé par du Si (1 x 1018 à 5 x 1018/cm3), à une croissance cristalline sélective dans les régions des électrodes de source et de drain. Puis on forme les électrodes de source et de drain (non
représentées) respectivement sur les cQuches 111,112 en.
GaAs, de la même manière que dans la seconde forme de réalisation pour obtenir le transistor MISFET. Dans ce cas, la distance entre les électrodes de source et de drain est déterminée essentiellement par la largeur de chacune des parois latérales 110 de la pellicule isolante, et peut être réduite à environ 0,1 pm au minimum. La valeur résistive de
la source peut par conséquent être réduite à 0,1 0.mm.
Bien que la description précédente concerne un
système GaAs/AlGaAs seul, on peut fabriquer des transistors bipolaires FET, etc, en utilisant d'autres semiconducteurs formés de composés d'éléments des groupes III à V, comme par exemple le GaSb, le AlSb, le GaP et analogue, dans lequel une couche contenant du In est insérée de manière à agir en tant que couche d'arrêt de la corrosion. Les épaisseurs de pellicules décrites plus haut dans les formes de réalisation ne sont que des exemples et on peut naturellement choisir librement l'épaisseur des pellicules dans une gamme qui convient pour obtenir un fonctionnement de transistors usuels à grande vitesse. Si la teneur en In dans la couche contenant le In est égale à 5 % ou plus du nombre total des atomes utilisés dans le groupe III, il est possible d'obtenir un taux satisfaisant de corrosion chimique. Mais si on augmente la teneur en In, étant donné que les constantes du réseau sont modifiées, la composition des éléments des groupes V ou III doit être modifiée de manière à compenser cette modification, ou bien il faut choisir une épaisseur inférieure à l'épaisseur critique de pellicule, qui provoque la formation de défauts, comme par exemple une dislocation et analogue, compte tenu de la non
conformité des réseaux.
Comme cela a été décrit précédemment, la présente invention permet de mettre aisément à nu les surfaces des couches minces constituées par des composés formés d'éléments des groupes III à V, et ce avec de bonnes caractéristiques de commande, et par conséquent permet de réduire le temps de transit de porteurs et de réduire la
valeur résistive en série.

Claims (16)

REVENDICATIONS
1. Procédé pour fabriquer un dispositif à semi-
conducteurs, caractérisé en ce qu'il inclut l'étape consistant à mettre à nu une couche (5;104) d'arrêt de la corrosion, contenant du In, à l'aide d'une corrosion réactive à sec en utilisant un gaz contenant un halogène
comme élément constitutif.
2. Procédé pour fabriquer un dispositif à semi-
conducteurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche (5;104) d'arrêt de la corrosion est constituée par un semiconducteur formé par un composé d'éléments des groupes III à V, la teneur en In étant comprise entre environ 5% et 60 % de la teneur en
éléments du groupe III.
3. Procédé pour fabriquer un transistor bipo-
laire à hétérojonction, caractérisé en ce qu'il inclut les étapes consistant à: former une couche de collecteur (3) sur un substrat (1); former une couche de base (4) sur ladite couche de collecteur; former une couche (5) d'arrêt de la corrosion, contenant du In, sur ladite couche de base; former une couche d'émetteur (6) sur ladite couche d'arrêt de la corrosion;
mettre à nu ladite couche d'arrêt de la corro-
sion en corrodant une zone donnée de ladite couche d'émetteur au moyen d'une corrosion réactive à sec, en utilisant un gaz contenant un halogène comme élément constitutif;
mettre à nu ladite couche de collecteur en cor-
rodant une zone donnée de ladite couche d'arrêt de la corrosion; former une électrode d'émetteur (9) sur ladite couche d'émetteur; former une électrode de base (10) sur ladite couche d'arrêt de la corrosion; et former une électrode de collecteur (8) sur ladite
couche de collecteur.
4. Procédé pour fabriquer un transistor bipolaire à hétérojonction, caractérisé en ce qu'il inclut des étapes consistant à: former une couche de collecteur (3) sur un substrat (1); former une couche de base (4) sur ladite couche de collecteur; former une couche (5) d'arrêt de la corrosion, contenant du In, sur ladite couche de base; former une couche d'émetteur (6) sur ladite couche d'arrêt de la corrosion; former une électrode d'émetteur.(9) sur ladite couche d'émetteur; mettre à nu ladite couche d'arrêt de la corrosion en corrodant ladite couche d'émetteur au moyen d'une corrosion réactive à sec, en utilisant ladite électrode d'émetteur en tant que masque et un gaz contenant un halogène comme élément constitutif;
mettre à nu ladite couche de collecteur en cor-
rodant une zone donnée de ladite couche d'arrêt de la corrosion; former une électrode de base (6) sur ladite couche d'arrêt de la corrosion; et former une électrode de collecteur (8) sur ladite
couche de collecteur.
5. Procédé pour fabriquer un transistor bipolaire
à hétérojonction selon les revendications 3 et 4 prises
caractérisé en ce que ladite couche (5)_d'arrêt de la cor-
rosion est constituée par un semiconducteur formé nar un com-
posé d'éléments des groupes III à V, la teneur en In étant comprise entre environ 5 % et 60% de la teneur en!l4ments
du groupe III.
6. Procédé pour fabriquer un transistor
bipolaire à hétérojonction selon les reven-
dications 3 et 4, caractérisé en ce que ladite couche de collecteur (3) et ladite couche de base (4) sont constituées, toutes les deux, par un semiconducteur formé par un composé d'éléments des groupes III à V.
7. Procédé pour fabriquer un transistor à effet de champ à semiconducteurs, caractérisé en ce qu'il inclut les étapes consistant à: former une couche tampon (102) sur un substrat
(101);
former une couche de canal (103) sur ladite couche tampon; former une couche (104) d'arrêt de la corrosion, contenant du In, sur ladite couche de can.l; former une couche de grille (105) sur ladite couche d'arrêt de la corrosion; mettre à nu ladite couche d'arrêt de la corrosion en corrodant une zone donnée de ladite couche de grille au moyen d'une corrosion réactive à sec en utilisant un gaz contenant un halogène en tant qu'élément constitutif; former une électrode de grille (106) sur ladite couche de grille; et former une électrode de source (107) et une électrode de drain (108) sur ladite couche d'arrêt de la corrosion, tout en conservant ladite couche de grille (105)
entre ces électrodes.
8. Procédé pour fabriquer un transistor à effet de champ composite à semiconducteurs, caractérisé en ce qu'il inclut les étapes consistant à: former une couche tampon (102) sur un substrat
(101);
former une couche de canal (103) sur ladite couche tampon; former une couche (104) d'arrêt de la corrosion, contenant du In, sur ladite couche de canal; former une couche de grille (105) sur ladite couche d'arrêt de la corrosion; former une électrode de grille (109) sur ladite couche de grille;
mettre à nu ladite électrode d'arrêt de la cor-
rosion en corrodant ladite couche de grille au moyen d'une corrosion réactive à sec, en utilisant ladite électrode de grille en tant que masque et un gaz contenant un halogène comme élément constitutif; former des pellicules isolantes (110) sur les parois latérales de la partie de la grille comprenant ladite couche de grille et ladite électrode de grille; et former une électrode de source (111) et une électrode de drain (112) sur ladite couche d'arrêt de la corrosion, tout en conservant ladite partie de la grille
entre ces électrodes.
9. Procédé pour fabriquer un transistor à effet de champ composite à semiconducteurs selon les
revendications 7 et 8, caractérisé en ce que
ladite couche (104) d'arrêt de la corrosion. est constituée par un semiconducteur formé par un composé d'éléments des groupes III à V, la teneur en IN étant comprise entre environ 5 % et 60 % de la teneur en éléments du arouDe III.
10. Procédé pour fabriquer un transistor à effet de champ composite à semiconducteurs selon les
revendications 7 et 8 caractérisé en ce cue
-ladite couche de canal (103) est constituée par un semiconducteur formé. par un composé d'éléments des groupes III à V.
11. Dispositif à semiconducteurs, caractérisé en ce qu'il comporte: un substrat (1); une couche de collecteur (3) disposée sur ledit substrat et possédant un premier type de conductivité; une couche de base (4) disposée sur ladite couche de collecteur et possédant un second type de conductivité; une couche (5) d'arrêt de la corrosion contenant du In et disposée sur ladite couche de base; une couche d'émetteur (6) disposée sur ladite couche d'arrêt de la corrosion et comprenant un semiconducteur qui possède ledit premier type de conductivité, est d'un type différent de ladite couche de base et est capable de former une hétérojonction avec ladite couche de base; une électrode d'émetteur (9) disposée sur ladite couche d'émetteur; une électrode de base (10) disposée sur ladite
couche d'arrêt de la corrosion; et -
une électrode de collecteur (8) disposée sur
ladite couche de collecteur.
12. Dispositif à semiconducteurs selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite couche (5) d'arrêt de la corrosion comporte un semiconducteur formé d'un composé d'éléments des groupes III à V, la teneur en In étant comprise entre environ 5 % et 60% de la
teneur en éléments du groupe III.
13. Dispositif à semiconducteurs selon la re-
vendication 11, caractérisé en ce que ladite couche de collecteur (3) et ladite couche de base (4) comprennent, toutes les deux, un semiconducteur formé d'un composé d'éléments des groupes III à V.
14. Dispositif à semiconducteurs, caractérisé en ce qu'il comporte: un substrat (101); une couche tampon (102) disposée sur ledit substrat; une couche de canal (103) disposée sur ladite couche tampon; une couche (104) d'arrêt de la corrosion, contenant du In et située sur ladite couche de canal; une couche de grille (105) disposée sur ladite couche d'arrêt de la corrosion et comprenant un semiconducteur différent de ladite couche de canal;
une électrode de source (107,111) et une élec-
trode de drain (108,112), disposées sur ladite couche d'arrêt de la corrosion, moyennant l'interposition de ladite couche de grille entre ces électrodes; et une électrode de grille (106,109) disposée sur
ladite couche de grille.
15. Dispositif à semiconducteurs selon la re-
vendication 14, caractérisé en ce que ladite couche (104) d'arrêt de la corrosion comprend un semiconducteur formé d'un composé d'éléments des groupes III à V, la teneur en In étant comprise entre environ 5 % et 60 % desdits éléments
du groupe III.
16. Dispositif à semiconducteurs selon la re-
vendication 13, caractérisé en ce que ladite couche de canal (103) comprend un semiconducteur formé d'un composé d'éléments des groupes III à V.
FR8904149A 1988-03-30 1989-04-07 Procede de fabrication d'un dispositif a semiconducteur contenant une etape de gravure et transistors ainsi obtenus Pending FR2629638A1 (fr)

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